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力學主要成就
水運儀象臺建造者
北宋科學家蘇頌領導建造的水運儀象臺是十一世紀末世界上最先進的天文儀器，堪稱中世紀機械工程的巔峰之作。
蘇頌承認，他的成就是建立在張衡、一行等前人的基礎之上的。他的《新儀象法要》一書詳細記錄了這座儀器的結(jié)構(gòu)和制造方法，為后人留下了寶貴的財富。
人物簡介
蘇頌（1020年12月10日－1101年6月18日），字子容，福建路泉州同安縣（今屬福建省廈門市同安區(qū)）人。中國北宋中期官員，杰出的天文學家、天文機械制造家、藥物學家。 [6] [72]
蘇頌出身閩南望族，于宋仁宗慶歷二年（1042年）登進士第，授宿州觀察推官。此后長期在館閣供職，廣涉古籍，留心醫(yī)學。嘉祐六年（1061年）后多次出知地方，治績斐然，并兩次出使遼朝、三任館伴使。宋神宗時曾參與元豐改制。宋哲宗即位之初，歷任刑部尚書、吏部尚書、尚書右丞，至元祐七年（1092年）升任守尚書右仆射兼中書侍郎，成為宰相。他執(zhí)政時量能授任，務使百官守法遵職。同時不立黨援、以禮自持 [16]，故能于哲宗親政后以太子少師致仕。宋徽宗時進拜太子太保，封趙郡公。建中靖國元年（1101年），蘇頌逝世，終年八十二歲。獲贈司空。后追封魏國公。宋理宗時追謚“正簡” [23]。
蘇頌博學多才，于經(jīng)史九流、百家之說，及算法、地志、山經(jīng)、本草、訓詁、律呂等學無所不通。他領導制造了世界上最古老的天文鐘“水運儀象臺”，開啟近代鐘表擒縱器的先河。因其對科學技術(shù)，特別是醫(yī)藥學和天文學方面的突出貢獻，故而被稱為“中國古代和中世紀最偉大的博物學家和科學家之一” [1]。有《本草圖經(jīng)》《新儀象法要》《蘇魏公文集》等作品傳世。今人輯有《蘇頌全集》
宋真宗天禧四年（1020年）十一月二十三日（12月10日），蘇頌在福建路泉州同安縣蘆山堂（今福建省廈門市同安區(qū)城關(guān)）出生。 [2]
蘇頌自少警敏，刻苦求學。在他少年時期，父親蘇紳歷任顯職，按例，蘇頌可以不經(jīng)科舉而以父蔭得京官之職。但他推辭不就，專心科舉，于宋仁宗慶歷二年（1042年）成功考中進士。及第之后，被授為漢陽軍觀察判官，未就職，于是改授宿州觀察推官。次年（1043年），升知江寧縣。他主政地方之初，便能做到為政有法，深得監(jiān)司王鼎、王綽、楊纮等人的稱許。 [3] [56]
后來，蘇頌因“丁外艱”而離職服喪。喪期滿后，出任南京（應天府）留守推官，受到南京留守歐陽修的倚重，歐陽修將政務委托給他辦理。而閑居睢陽的前宰相杜衍也非常器重他，對其悉心傳授平生經(jīng)歷 [4]。三年任滿，正趕上父親蘇紳病逝，蘇頌離職服喪，將父親葬于京口，并從此移居潤州丹陽 [2]。 [6]
皇祐五年（1053年），蘇頌被召入朝中，授“試館閣校勘”，開始校正和整理古籍的生涯 [5]。不久遷大理寺丞。至和元年（1054年），改任同知太常禮院 [5]。嘉祐二年（1057年），改任集賢校理、校正醫(yī)書官。嘉祐四年（1059年），兼任殿試復考官，次年（1060年）調(diào)太常博士，仍兼校正醫(yī)書官等職。 [6]
蘇頌在朝廷任職期間，“廉靜自守” [56]，專心校正編撰古籍，由此廣泛接觸有關(guān)文獻資料，為他成為一個淵博的學者創(chuàng)造了條件。 [6]
宰相富弼、韓琦也認為他賢能，特意詢問他有何要求。蘇頌不為自己求取京官，反而懇請出外供職，由此更受到富、韓二人稱嘆。嘉祐六年（1061年），蘇頌離開朝堂，出知潁州。嘉祐八年（1063年），獲召入朝，任“開封府界提點諸縣鎮(zhèn)公事”。 [6]適逢仁宗崩逝，需要修建山陵，主管部門向各郡征收一時難得的物資。蘇頌對他們說：“遺詔務從儉約，怎么可以強制下面交納當?shù)夭怀霎a(chǎn)的東西。”減輕了當?shù)匕傩盏呢摀?sup data-tag="ref"> [56]
宋英宗治平二年（1065年），被改調(diào)為三司度支判官。 [6]累遷尚書工部郎中，又出任淮南轉(zhuǎn)運使。在去淮南前的治平四年（1067年）八月，蘇頌先任遼朝使臣的伴送使。當蘇頌一行行至恩州時，突遇驛館起火。由于他遇事鎮(zhèn)定，舉措得當，沒有發(fā)生混亂，遼使未曾受到大的驚擾，因此很得新即位的宋神宗的贊賞。蘇頌入朝時，神宗對他“勞問甚寵”。數(shù)月后，蘇頌被召入朝，奉詔修起居注。同年任賀遼太后生辰使，出使遼朝。在此期間，接連判尚書禮部祠部司、三司都磨勘司、太常寺等事。 [56]
熙寧元年（1068年），蘇頌升任知制誥。熙寧二年（1069年），拜知通進銀臺司兼門下封駁事，歷任同知審刑院、提舉官告院、判司農(nóng)寺事。又任遼朝賀生辰伴使。熙寧三年（1070年），奉詔“權(quán)同知貢舉”。 [56]
在“李定匿喪事件”中，蘇頌抵制宰相王安石越級提拔秀州判官李定為太子中允、權(quán)監(jiān)察御史里行，三次拒絕草擬任命詔書，神宗震怒，將蘇頌撤職。但蘇頌幾次拒絕草詔，都有自己的理由：第一是他堅持“舉之于眾，試之于事，功實著風而后命之”的用人原則，而破格提拔李定違背以前的法令。第二是李定不夠破格提拔的標準，他“素無聲稱”，不能因偶有奏對稱心，就破格提拔。第三是先做一般提拔，放在皇帝身邊考察，如果確有奇謀碩畫，再破格提拔也不遲。 [6] [52]
熙寧四年（1071年），蘇頌出知婺州。熙寧六年（1073年），轉(zhuǎn)知亳州。熙寧八年（1075年），再知應天府。 [6]
蘇頌在地方時，關(guān)心民瘼，體恤百姓，深為神宗所知。熙寧九年（1076年）正月，蘇杭再次發(fā)生自然災害。在選任地方長官時，神宗稱“蘇頌仁厚，必能拊安吳人”，命其知杭州。 [6]
熙寧十年（1077年），蘇頌自杭州被召回，參與修撰《仁宗實錄》《英宗實錄》。 [6]八月，時任秘書監(jiān)兼集賢院學士的蘇頌以龍圖閣直學士、給事中身份再任賀遼主生辰使。 [56]
元豐元年（1078年），蘇頌權(quán)知開封府，以嚴法治理。但因不處置牽連祥符縣令李純的犯法僧人，遭御史舒亶以“故縱”罪彈劾，于次年（1079年）正月被貶為秘書監(jiān)、集賢院學士、知濠州 [43]。 [7]
元豐三年（1080年）至元豐四年（1081年），蘇頌自濠州接連調(diào)知河陽軍、滄州等地。 [6] [8]
元豐四年（1081年），蘇頌再度被召入朝，奉命判尚書吏部兼詳定官制。任內(nèi)盡心改革官制弊病，并建議創(chuàng)吏部“四選法”。 [6] [9]次年（1082年）任遼賀正館伴使。 [56]
宋哲宗元祐（1086年－1094年）初年，太皇太后高氏臨朝聽政，舊黨執(zhí)政，蘇頌被授官刑部尚書，又轉(zhuǎn)為吏部尚書兼翰林侍讀學士 [10]。后調(diào)翰林學士承旨 [11]。元祐五年（1090年），進位尚書左丞。 [11]
元祐七年（1092年）四月，蘇頌升任左光祿大夫、守尚書右仆射兼中書侍郎，正式成為宰相。 [1] [12]
蘇頌為相期間，“奉行故事”，循規(guī)矩辦事，以使百官守法遵職為要務。他選賢任能，并告誡邊臣不要輕易開啟戰(zhàn)事。 [13]
元祐八年（1093年）三月，蘇頌反對外調(diào)大臣賈易未果，而上章堅請辭位，被罷相任觀文殿大學士、集禧觀使，六個月后出知揚州。次年（1094年）轉(zhuǎn)知河南府，蘇頌推辭不就，哲宗不允。后因母親陳太夫人去世，懇請南歸，于是又授為知揚州。 [13-15]
紹圣二年（1095年），蘇頌屢次上奏告老，被拜為中太一宮使之職，居于京口。紹圣四年（1097年），蘇頌再次請辭，才得以太子少師職致仕。 [14-15]
紹圣紹述期間，已辭相的蘇頌因一直以來不立黨援、以禮自持的表現(xiàn)得到了哲宗庇護，又因閩籍關(guān)系免于變法派排軋。 [16]這正說明了他的堅定和穩(wěn)健，也表明他確實是個成熟的政治家。 [6]
宋徽宗即位后，進拜蘇頌為太子太保，增加食邑四百戶，實封食邑一百戶 [17]。累封為趙郡公。 [18]
建中靖國元年五月庚辰日 [19]（1101年6月18日），蘇頌自撰遺表，同日，在潤州逝世，享年八十二歲?；兆诼動囉?，為其輟朝二日，追贈司空，并遣使撫恤其家，“葬事官給”。 [20-21]
崇寧元年（1102年）十一月，蘇頌被葬于潤州丹徒縣義理鄉(xiāng)樂安亭五州山的東北阜。 [22]
蘇頌步入仕途，從地方到中央，最后位及宰相，為官五十余年，政績頗豐。 [24]
地方治政
知江寧縣時，切實參與了慶歷新政的實施 [16]，清查了富戶漏稅行為，核實丁產(chǎn)，編成戶籍，按冊課稅，既增加了國庫收入，又減輕了窮人的負擔。任南京留守推官時，被留守歐陽修贊許為“處事精審”。 [24]
在任地方官時，蘇頌盡其所能，為民造福。如開封府界提點諸縣鎮(zhèn)公事時，他“建請浚自盟、白溝、圭、刀四河，以疏畿內(nèi)積水”，興修水利，保田防災。 [6]
知滄州時，黃河泛濫。他又上奏指出只修堤防不注意疏通?？?/a>的危險性，并經(jīng)過認真的調(diào)查研究，提出較好的解決辦法：“臣竊見滄州東北有三堂泊，縱廣百余里，下連海道，地名黑龍港……其西與御河破藏口及范橋鎮(zhèn)相去不過三五十里，可以分引河流，東注泊內(nèi)。既滿溢則由黑龍港以入海，其勢甚易。”在杭州任內(nèi)，把鳳凰山的泉水引入市區(qū)使用，造福百姓。 [6]
在淮南轉(zhuǎn)運使任內(nèi)，蘇頌見到因饑荒造成哀鴻遍野，災民嗷嗷待哺的慘景，于是立即上書，為百姓請求救濟：“臣竊聞近日甚有近北災傷人民流移往鄰路州逐熟……今并淮諸郡，雖稍登稔，若食口既多，必致物價騰踴。萬一將來秋成失望，漂泊之民，未有歸業(yè)之期。坐食貴谷，便見所失。彼時須煩縣官賑救，為惠差遲，則其敝益甚矣。臣以為存恤之法，莫若先平物價，若物貨之平，則莫若為糶給，使之常食賤價之物，則不覺轉(zhuǎn)移流徙之為患也。”不僅想到荒年中對災民的賑濟，而且想到賑救后物價如何保持平穩(wěn)，流民如何歸業(yè)安居等等。 [6]
當時各地爭修寺院，神宗也濫賜匾額，極大地加重了百姓經(jīng)濟負擔。蘇頌又為百姓請命，請求“朝廷明立條約，今后不許特創(chuàng)寺院宮觀”，對違法而建的寺院“并令州縣檢括指揮一切毀拆”。 [6]
議革官制
元豐四年（1081年），蘇頌被召回吏部，詳定官制，參加了官制改革。在革除宋代官、職和差遣的弊病方面，做了大量工作。宋代元豐以前，官用來定品階俸祿；職為殿閣、文學之士及待制等，以示尊寵。唯差遣為實職，可行使權(quán)力。這樣造成了官稱與實職不符，機構(gòu)混亂，冗員過多等弊病。蘇頌在這方面提過許多有益意見。 [6]
在《奏乞?qū)⒊Ｆ絺}等公事付逐路轉(zhuǎn)運司其提舉官改差充本司勾當公事》中，他提出把發(fā)放青苗錢的提舉常平司歸各路轉(zhuǎn)運使管轄，這樣，不致政出兩門，使州縣長官不知所從。這也是他為當時機構(gòu)改革所提出的很好的建議。
熙豐變法期間，蘇頌在中央任職時，仔細研究新法內(nèi)容，并積極提出建議，希望可以有針對性地施行。地方任職時，蘇頌如踐行慶歷新政一般，雖然未表明態(tài)度，在行動上卻是支持的。在因反對超擢李定一事被貶后，蘇頌政治態(tài)度變得謹小慎微，為政越發(fā)老成，秉持中立。 [16]
蘇頌在資歷、能力、政績、政治態(tài)度適應了“調(diào)停”變法派與反變法派的需求，最終在元祐時期成為宰相。他為相時，嚴格執(zhí)行典章制度，要求百官守法，忠于職守；量才用人，杜絕不正之路；防止邊將邀功生事，其“弭兵息民”的主張影響了當時的政局 [16]。尤精于典故，朝廷每有新的典禮制作，必請?zhí)K頌審查。 [13]
出使遼朝
蘇頌一生兩次出使遼朝，每次往返時間多達四個多月；三次任接待遼使的館伴使。
蘇頌首次使遼，是在宋英宗治平四年（1067年）八月；第二次使遼，為宋神宗熙寧十年（1077年）八月。他在兩次使遼、三次伴使的與遼國打交道期間，十分注意搜集整理遼國的政治制度、經(jīng)濟實力、軍事設施、山川地理、風土民情、外交禮儀等情況，及時向朝廷提供。 [6]
蘇頌十分注意遼朝的政治制度、經(jīng)濟實力、軍事設施、山川地理、風俗民情、外交禮儀等，并向朝廷反映了遼的實際情況。他認為“彼（遼）講和日久，頗竊中國典章禮義，以維持其政，上下相安，未有離貳之意”，但也必須注意其“叛服不常”。并根據(jù)宋、遼兩國的實際，提出與遼朝和睦修好的外交政策，深得朝廷贊許，堅定了宋朝對遼推行友好政策的信心。 [6]
元豐四年（1081年）八月，神宗命他編寫一本與遼朝往來有關(guān)各種禮儀和文件程式的書籍。元豐六年（1083年）此書編成，神宗親自賜名《魯衛(wèi)信錄》，其中保存了大量宋遼間的交往史料。 [6]
水運儀象臺
元祐元年（1086年）十一月，蘇頌奉命檢驗當時太史局等使用的各架渾儀。他于元祐二年（1087年）八月請求“置局差官”，組成了“詳定制造水運渾儀所”。這個機構(gòu)的組成人員都是經(jīng)過他的尋訪調(diào)查或親自考核，而確定下來的。 [6]
蘇頌接受這項科技工作后，首先是四出走訪，尋覓人才。他發(fā)現(xiàn)了吏部令史韓公廉通《九章算術(shù)》，且通曉天文、歷法，于是立即奏請調(diào)他來從事水運儀象臺的研制工作。接著，他到外地查訪，發(fā)現(xiàn)了在儀器制造方面學有專長的壽州州學教授王沇之，奏調(diào)他“專監(jiān)造作，兼管收支官物”。然后，又考核太史局和天文機構(gòu)的原工作人員，選出“夏官正周日嚴，秋官正于太古，冬官正張仲宣等”，協(xié)助韓公廉工作。 [6]
蘇頌發(fā)現(xiàn)人才后，還進一步放在實踐中加以考察。例如調(diào)來韓公廉后，他經(jīng)常與韓公廉討論天文、歷法和儀器制造，告以張衡、梁令瓚、張思訓儀器法式的大綱，“問其可以尋究依仿制造否”。韓公廉回答：“若據(jù)算術(shù)，案器象，亦可成就。”于是，蘇頌讓韓公廉寫出書面材料。不久，韓公廉寫出《九章勾股測驗渾天書》1卷。蘇頌詳閱后，命韓公廉研制模型。韓公廉又造出木樣機輪一座。蘇頌對這個木樣機輪進行嚴格實驗，然后奏報朝廷，認為其“激水運輪，亦有巧思，若令造作，必有可取”。 [6]
蘇頌對研制工作是慎之又慎的。他認為，有了書，做了模型還不一定可靠，還必須做實際的天文觀測，即“差官實驗，如候天有準”，如此才能進一步向前推進，以免浪費國家資財。經(jīng)過多次實驗，證明韓公廉的設計“候天有準”，于是在元祐三年（1088年）五月造成小木樣呈進朝廷，并赴都堂呈驗。宋哲宗指派翰林學士許將等進行試驗和鑒定，至元祐四年（1089年）三月許將奏報木樣機輪“與天道已參合不差”，這時蘇頌才開始正式用銅制造新儀。經(jīng)過三年零四個月的工作，終于制成了有世界性貢獻的水運儀象臺。 [6]
蘇頌所研制的水運儀象臺是一座高12米，寬7米，像三層樓房一樣的巨型天文儀器。蘇頌在說明中說：“兼采諸家之說，備存儀象之器，共置一臺中。臺有二隔，置渾儀于上，而渾象置于下，樞機輪軸隱于中，鐘鼓時刻司辰運于輪上，……以水激輪，輪轉(zhuǎn)而儀象皆動。”水運儀象臺的上層是觀測天體的渾儀，中層是演示天象的渾象，下層是使渾儀、渾象隨天體運動而報時的機械裝置。它兼有觀測天體運行，演示天象變化，以及隨天象推移而有木人自動敲鐘、擊鼓、搖鈴，準確報時的三種功用。它不僅在國內(nèi)取得了前無古人的成就，而且在三個方面為人類作出了貢獻，使許多中外科技史專家為之嘆服。 [6]
首先，置于水運儀象臺上層觀測用的渾儀，通過“天運單環(huán)”與“樞輪”相聯(lián)，使渾儀能隨樞輪運轉(zhuǎn)。這與現(xiàn)代天文臺轉(zhuǎn)儀鐘控制天體望遠鏡隨天體運動的原理是一樣的。因此，可以說水運儀象臺的這套裝置是現(xiàn)代天文臺跟蹤機械——轉(zhuǎn)儀鐘的遠祖。英國科技史家李約瑟對這一點給以高度評價：“蘇頌把時鐘機械和觀察用渾儀結(jié)合起來，在原理上已經(jīng)完全成功。因此可以說他比羅伯特·胡克先行了六個世紀，比方和斐先行了七個半世紀。” [6]
其次，水運儀象臺頂部設有九塊活動的屋板，雨雪時可以防止對儀器的侵蝕，觀測時可以自由拆開。水運儀象臺的活動屋頂是現(xiàn)代天文臺圓頂?shù)淖嫦?。所以，蘇頌與韓公廉又是世界上最早設計和使用天文臺觀測室自由啟閉屋頂?shù)娜恕?sup data-tag="ref"> [6]
第三，水運儀象臺的原動輪叫樞輪，是一個直徑1丈1尺，由72根木輻，挾持著36個水斗和36個勾狀鐵撥子組成的水輪。樞輪頂部設有一組叫“天衡”、“天關(guān)”、“天權(quán)”、“左右天鎖”的杠桿裝置，樞輪靠銅壺滴漏的水推動。當漏壺的水滴滿一個樞輪水斗時，“樞權(quán)”失去平衡，“格叉”下傾，樞權(quán)揚起，輪邊鐵撥子撥開“關(guān)舌”，拉動“天衡”，“天關(guān)”上啟，樞輪下轉(zhuǎn)。由于“左右天鎖”的擒縱抵拒作用，使樞輪只能轉(zhuǎn)過一輻，以次循環(huán)往復，等時運轉(zhuǎn)。天衡系統(tǒng)對樞輪杠桿的這種擒縱控制與現(xiàn)代鐘表的關(guān)鍵機件——錨狀擒縱機構(gòu)（俗稱卡子），具有基本上相同的作用。所以說水運儀象臺的天衡系統(tǒng)是現(xiàn)代鐘表的先驅(qū)。 [6]
李約瑟在深入研究了水運儀象臺之后，曾改變了他過去的一些觀點。他在《中國科學技術(shù)史》中說：“我們借此機會聲明，我們以前關(guān)于‘鐘表裝置……完全是14世紀早期歐洲的發(fā)明’的說法是錯誤的。使用軸葉擒縱器重力傳動機械時鐘是14世紀在歐洲發(fā)明的?？墒牵谥袊S多世紀之前，就已有了裝有另一種擒縱器的水力傳動機械時鐘。” [6]
蘇頌主持創(chuàng)制的水運儀象臺是十一世紀末中國杰出的天文儀器，也是世界上最古老的天文鐘。國際上對水運儀象臺的設計給予了高度的評價，認為水運儀象臺為了觀測上的方便，設計了活動的屋頂，這是現(xiàn)代天文臺活動圓頂?shù)淖嫦龋凰褟埡忾_創(chuàng)的用漏壺流水穩(wěn)定性來控制齒輪系機械傳動，發(fā)展成了使水運儀象臺望筒隨天體旋轉(zhuǎn)的最初的轉(zhuǎn)儀鐘，并且還設計調(diào)整到使太陽經(jīng)常在望筒的視場中。這樣，只要在黃昏把望筒對準了太陽，日落星現(xiàn)后，就可以直接測讀出太陽和恒星之間的赤經(jīng)差或似黃經(jīng)差。在歐洲直到1685年意大利天文學家卡西尼才利用時鐘機械推動望遠鏡隨天體旋轉(zhuǎn)，但這已是蘇頌身后600年的事了。 [6]
此外，水運儀象臺中開始實踐的反映天球旋轉(zhuǎn)的齒輪系機械作為一種代表時間流逝的新裝置，發(fā)展為世界上最早的水運鐘表的擒縱機構(gòu)，向全世界證明了鐘表的發(fā)明權(quán)不是屬于歐洲而是屬于中國。李約瑟在評價這一點時說：“蘇頌的時鐘是最重要最令人矚目的。它的重要性是使人認識到第一個擒縱器是中國發(fā)明的，那恰好是在歐洲人知道它以前六百年。”從水運儀象臺可以反映出中國古代力學知識的應用已經(jīng)達到了相當高的水平。 [6]
蘇頌和韓公廉在完成水運儀象臺之后，又研制了一臺單獨的水力推動的渾天象。人鉆入天球內(nèi)觀看，在天球上鑿孔為星，十分逼真。這是中國歷史上第一架有明確記載的假天儀，它的存在也是前無古人的。 [6]
機械圖紙
水運儀象臺完成后，蘇頌于紹圣初年（約1094年－1096年間）把水運儀象臺的總體和各部件繪圖加以說明，著成《新儀象法要》一書。
蘇頌在《新儀象法要》中繪制了有關(guān)天文儀器和機械傳動的全圖、分圖、零件圖50多幅，繪制機械零件150多種，其中多為透視圖和示意圖，這是我國也是世界上保存至今的最早最完整的機械圖紙。正是根據(jù)這些圖紙，現(xiàn)代科技史家王振鐸、李約瑟等人才能較準確地復原出水運儀象臺的全貌。如從這些圖紙和說明文字中可以知道，水運儀象臺樞輪的運轉(zhuǎn)規(guī)律是齒輪系從6個齒到600個齒的傳動；每25秒落水一斗，每刻鐘轉(zhuǎn)一周，一晝夜轉(zhuǎn)96周，而晝夜機輪、渾象、渾儀也轉(zhuǎn)一周，這與地球運動是大致相應的。 [6]
又如，通過這些圖紙，可以知道水運儀象臺第一層木閣內(nèi)是晝夜鐘鼓輪，有不等高的三層小立柱，可以拉動三個木人的撥子，以關(guān)撥作用拉動本人的手臂，到一刻鐘時，木人出而擊鼓，時初搖鈴，時正敲鐘。而第二層木閣內(nèi)是晝夜時初正輪，第三層木閣內(nèi)是報刻司辰輪，第四層木閣內(nèi)是夜漏金鉦輪，第五層木閣內(nèi)是夜漏司辰輪。要是沒有這些珍貴的圖紙，我們就難以弄清木閣內(nèi)的機械木人是如何按時擊鼓、搖鈴和敲鐘的。因此，《新儀象法要》中所附機械圖是了解蘇頌天文著作及其成就的關(guān)鍵，同時也是進而釋讀張衡、一行、張思訓等同類著作的鑰匙。 [6]
星圖
蘇頌為了能更直觀地理解星宿的昏曉出沒和中天，又提出設計一種人能進入渾天象內(nèi)部來觀察的儀器，即假天儀。具體設計仍由韓公廉推算完成。它是用竹木制成，形如球狀竹籠，外面糊紙。按天上星宿的位置，在紙上開孔。人進入球內(nèi)觀看，外面的光從孔中射入，呈現(xiàn)出大小不同的亮點，好象夜空中的星星一般。人懸坐球內(nèi)扳動樞軸，使球體轉(zhuǎn)動，就可以更形象地看到星宿的出沒運行。這架儀器是近代天文館中星空演示的先驅(qū)。
蘇頌在《新儀象法要》中還繪有多種星圖，如“渾象紫微垣星圖”、“渾象東北方中外官星圖”、“渾象西南方中外官星圖”、“渾象北極星圖”、“渾象南極星圖”、“四時昏曉加臨中星圖”、“春分昏中星圖”、“春分曉中星圖”、“夏至昏中星圖”、“夏至曉中星圖”、“秋分昏中星圖”、“秋分曉中星圖”、“冬至昏中星圖”、“冬至曉中星圖”等，計十四幅。 [6]
這十四幅星圖中，最有價值的是前五幅。其中“渾象東北方中外官星圖”是從角宿到壁宿的星官，“渾象西南方中外官星圖”是從奎宿到軫宿的星官，“渾象紫微垣星圖”，是以北斗七星為主的布列于渾象之北上規(guī)的183顆星，“渾象南極星圖”和“渾象北極星圖”則是以天球赤道為最外界大圓的南天星圖和北天星圖。蘇頌為了星圖繪制精確，采取了圓橫結(jié)合的畫法。橫圖分成兩段：東北方中外官星圖是從秋分到春分，西南方中外官星圖是從春分到秋分。另外，在把球面上的星辰繪制到平面上時，蘇頌發(fā)現(xiàn)了失真問題，于是他采用了把天球循赤道一分為二，再分別以北極和南極為中心畫兩個圓圖的方法，從而減少了失真，這是星圖繪制中的一項新成就。 [6]
蘇頌星圖是歷史上流傳下來的全天星圖中保存在國內(nèi)的最早星圖。保存至今的唐代敦煌星圖，在時間上比蘇頌星圖要早，但蘇頌星圖比敦煌星圖更細致和更準確。如敦煌星圖繪星1350顆，蘇頌星圖繪星1464顆；敦煌星圖主要依據(jù)《禮記·月令》的資料，并非實測；而蘇頌星圖則是根據(jù)元豐年間的實測繪制；敦煌星圖是從玄枵（子）開始，按十二次的順序作不連續(xù)排列，中間夾以說明文字，有關(guān)分野問題也不科學，蘇頌星圖則從角宿開始，按二十八宿順序，作連續(xù)排列，并完全去掉了有關(guān)分野等不科學的成分。 [6]
就所列星的數(shù)目而言，蘇頌星圖的貢獻也是值得稱道的。如歐洲到14世紀文藝復興以前，觀測的星數(shù)是1022顆，要比蘇頌星圖少422顆，因此，西方的科技史家蒂勒、布朗和薩頓等甚至認為：“從中世紀直到14世紀末，除中國的星圖以外，再也舉不出別的星圖了。” [6]
歷法
蘇頌精通歷法，解釋了宋、遼歷法的不同。這在中國歷法史中有重要地位。《蘇魏公文集》“歷者天地之大紀賦”和“冬至紫蒙館書事”等詩及《新儀象法要》有歷法內(nèi)容。 [63]
蘇頌詩作頗多，僅收錄在《蘇魏公文集》中的詩歌就有587首，且多是律詩、絕句。長律多達1400字，可謂“律詩之最”。 [60]
蘇頌的大部分詩作是奉和之作，其中有一些是與詩人歐陽修、蘇軾的奉和詩篇。但也不乏名篇佳作，如具有現(xiàn)實主義筆觸和真摯情感的《前后使遼詩》就是他的上乘之作；《和土河館遇小雪》“人看滿路瓊瑤跡，盡道光華使者行”，反映為使者送行的盛況和使者的高尚、復雜心理；《和就日館》“戎疆迢遞戴星行，朔騎奔馳束火迎”，“每念皇家承命重，愧無才譽副群情”，生動記述遼方迎接宋使的情形，反映詩人憂國憂民、惟恐任務完成不好的心情。此外，如描繪“青山如壁地如盤”的北國風光，“牧羊山下動成群”的勞動景象，“依稀村落見南風”的異國風情等。這兩組外交組詩，在宋人詩歌中可謂獨一無二，除文學意義外，更具珍貴的史料價值。 [60]
蘇頌接觸藥物學工作是從嘉祐二年（1057年）任校正醫(yī)書官開始的。最初他參與編撰《嘉祐補注本草》，后來又領導《圖經(jīng)本草》（也稱《本草圖經(jīng)》）的編寫工作。他在領導這一工作時，采用了發(fā)動廣大醫(yī)師和藥農(nóng)呈送標本和藥圖，并寫出詳細說明的方法，改變了以往從書本到書本的脫離實物的弊病，從而為糾正藥物的混亂與錯訛作出了重大貢獻。 [6]
嘉祐二年（1057年），蘇頌與掌禹錫、林億等一起編寫了《嘉祐補注神農(nóng)本草》，把唐《新修本草》與宋初《開寶本草》向前推進了一大步。但他并不滿足一般的推進，而是要在用藥領域有新的開拓，并徹底解決本草從書本到書本，陳陳相因，以訛傳訛的弊病。 [6]
為了改變本草書中混亂和錯訛狀況，他建議：“諸路州縣應將產(chǎn)藥去處，并令識別人仔細辨認根、莖、苗、葉、花、實，形色、大小，并蟲、魚、鳥、獸、玉石等堪入藥用者，逐件畫圖，并一一開說著花、結(jié)果、收采時月及所用功效。其番夷所采藥，即令詢問榷場、市舶、商客，亦依此供析，并取逐味各一二兩或一二枚，封角，因入京人差赍送當所投納，以昭憑證。畫成本草圖，并別撰圖經(jīng)，所冀與今本草并行，使后人用藥知所依據(jù)。”朝廷采納了蘇頌的建議，并委任他編撰《本草圖經(jīng)》。 [6]
《本草圖經(jīng)》的標本、藥圖和
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